(57)【要約】  本発明は、連綿と存在する微小石灰化でも抽出可能とし、同時に粒体の粒径も把握することを可能な超音波診断装置を提供する。  被検体Ｈ内に超音波を送信し、被検体Ｈ内の粒体で反射した超音波を受信して受信信号を得る超音波プローブ２を備え、前記受信信号に基づいて被検体Ｈ内の内部情報を表示する超音波診断装置Ｓであって、周波数が異なる超音波毎の受信信号を取得する手段と、得られた超音波毎の受信信号から周波数毎の超音波の強度を取得して強度比を算出する強度比算出手段と、前記強度比の情報を表示する表示手段と、を有する。
2011114852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に超音波を送信し、被検体内の粒体で反射した超音波を受信して受信信号を得る超音波プローブを備え、前記受信信号に基づいて被検体内の内部情報を表示する超音波診断装置であって、
周波数が異なる超音波毎の受信信号を取得する手段と、
得られた超音波毎の受信信号から周波数毎の超音波の強度を取得して強度比を算出する強度比算出手段と、
前記強度比の情報を表示する表示手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記表示手段に代えて、前記強度比算出手段が算出した強度比の情報に基づいて粒体の粒径を算出する粒径算出手段を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記粒径算出手段が算出した粒径を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記粒径算出手段の算出結果に基づき、自動あるいは任意に指定された範囲の粒径を有する粒体を抽出して画像化する手段を有することを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
超音波プローブは、−２０ｄＢ比帯域幅が８０％以上であることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記超音波プローブは超音波を送信する圧電素子と、該圧電素子を駆動する送信部と、を備え、
前記送信部は、デューティ比０．３以下の矩形波バースト波により前記圧電素子を駆動することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記超音波プローブは、平面波の超音波を送信することを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内に超音波信号を送信し、反射波に基づいて被検体内部の超音波画像を生成する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波は、通常、１６０００Ｈｚ以上の音波をいい、非破壊、無害および略リアルタイムでその内部を調べることが可能なことから、欠陥の検査や疾患の診断等の様々な分野に応用されている。その一つに、被検体内を超音波プローブからの超音波で走査し、被検体内からの超音波の反射波から生成した受信信号に基づいて該被検体内の内部状態を超音波画像化する超音波診断装置がある。この超音波診断装置は、医療用では、他の医療用画像装置に較べて小型で安価であり、そしてＸ線等の放射線被爆が無く安全性が高いこと、また、超音波の反射波に対して包絡線検波処理を施すことによりＢモード画像等の医用画像を得ることが可能であることなどの様々な特長を有している。このため、超音波診断装置は、循環器系（例えば心臓の冠動脈等）、消化器系（例えば胃腸等）、内科系（例えば肝臓、膵臓および脾臓等）、泌尿器系（例えば腎臓および膀胱等）、及び産婦人科系等で広く利用されている。【０００３】
超音波画像上には、超音波のランダムな干渉に起因するスペックルパターンが発生する場合がある。このスペックルパターンは、肝硬変の診断等に利用される一方、乳癌検診の場合には微小石灰化等の微小構造物と酷似しており、乳癌と紛らわしい画像情報となる。乳癌検診等においてはかかるスペックルパターンを抽出して取り除くことで検診の精度を向上したいという要望がある。【０００４】
そのための技術として、超音波画像情報からスペックルパターンを除去し、２次元あるいは３次元の連続性から連続構造物と微小石灰等の微小構造物を区別して微小構造物を抽出する技術がある（例えば特許文献１参照）。【０００５】
また、レイリー散乱の相互干渉の結果として得られるスペックルパターンのエコーレベル確率密度分布情報を得、この分布曲線のレイリー分布からのズレにより組織性状情報を得る技術がある（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２６８１５５号公報
【特許文献２】特開２００１−２３８８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の技術においては、超音波画像情報から画像処理的に微小構造物を抽出する方法であり、画像情報化された情報からのみ抽出処理を行っており、音線ピッチ以下の微小散乱体についての大きさに関わる情報は得られない。また、微小石灰化が乳管内に連綿と存在する場合、組織境界等の連続構造体と区別することが難しく、抽出できないことがある。【０００８】
特許文献２に記載の技術においては、レイリー散乱の相互干渉の結果から得られるスペックルパターン等の画像情報を統計的に処理することにより、ある領域全体の性状を判断するもので、微小石灰化等の抽出構造体を抽出することは困難である。【０００９】
本発明は、広い周波数帯域を有する音波を送波し、反射超音波中の周波数成分比の違いにより粒体の粒径を算出することにより、連綿と存在する微小石灰化でも抽出可能とし、同時に粒体の粒径も把握することを可能な超音波診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の目的は、下記に記載する発明により達成される。【００１１】
１．被検体内に超音波を送信し、被検体内の粒体で反射した超音波を受信して受信信号を得る超音波プローブを備え、前記受信信号に基づいて被検体内の内部情報を表示する超音波診断装置であって、
周波数が異なる超音波毎の受信信号を取得する手段と、
得られた超音波毎の受信信号から周波数毎の超音波の強度を取得して強度比を算出する強度比算出手段と、
前記強度比の情報を表示する表示手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。【００１２】
２．前記表示手段に代えて、前記強度比算出手段が算出した強度比の情報に基づいて粒体の粒径を算出する粒径算出手段を有することを特徴とする前記１に記載の超音波診断装置。【００１３】
３．前記粒径算出手段が算出した粒径を表示する表示手段を有することを特徴とする前記２に記載の超音波診断装置。【００１４】
４．前記粒径算出手段の算出結果に基づき、自動あるいは任意に指定された範囲の粒径を有する粒体を抽出して画像化する手段を有することを特徴とする前記２に記載の超音波診断装置。【００１５】
５．超音波プローブは、−２０ｄＢ比帯域幅が８０％以上であることを特徴とする前記１から４の何れか一項に記載の超音波診断装置。【００１６】
６．前記超音波プローブは超音波を送信する圧電素子と、該圧電素子を駆動する送信部と、を備え、
前記送信部は、デューティ比０．３以下の矩形波バースト波により前記圧電素子を駆動することを特徴とする前記１から５の何れか一項に記載の超音波診断装置。【００１７】
７．前記超音波プローブは、平面波の超音波を送信することを特徴とする前記１から６の何れか一項に記載の超音波診断装置。
【発明の効果】
【００１８】
連綿と存在する微小石灰化でも抽出可能とし、同時に粒体の粒径も把握することを可能な超音波診断装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る超音波診断装置の外観構成を示す概要図である。
【図２】実施形態に係る超音波診断装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係る超音波診断装置の超音波プローブの構成を示す概要図である。
【図４】駆動電気信号の電圧波形の一例である。
【図５】送信部１２が生成した図４の駆動電気信号におけるスペクトルの計算結果を表す。
【図６】超音波プローブ２の送受信における帯域特性の一例を表す模式図である。
【図７】超音波プローブ２に図４で示した送信信号が入力された場合の第１超音波信号の音圧の周波数スペクトルを表す図である。
【図８】ＳｔｅｎｚｅｌのＺ関数とｋ・ａの関係を表す図である。
【図９】信号処理部１４の詳細を示す電気ブロック図である。
【図１０】粒径毎の超音波画像の一例を示す模式図である。
【図１１】超音波プローブ２から送信される第１超音波信号と粒体との関係を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の実施形態を図面により説明するが、本発明は以下に説明する実施形態に限られるものではない。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
【００２１】
図１は、実施形態に係る超音波診断装置の外観構成を示す概要図である。図２は、実施形態に係る超音波診断装置の電気的な構成を示すブロック図である。図３は、実施形態に係る超音波診断装置の超音波プローブの構成を示す概要図である。
【００２２】
超音波診断装置Ｓは、図１および図２に示すように、図略の生体等の被検体Ｈに対して超音波信号（以後、第１超音波信号とも称す）を送信すると共に、被検体Ｈで反射した超音波信号の反射波（以後、第２超音波信号とも称す）を受信する超音波プローブ２と、超音波プローブ２とケーブル３を介して接続され、超音波プローブ２へケーブル３を介して電気信号の送信信号を送信することによって超音波プローブ２に被検体Ｈに対して第１超音波信号を送信させると共に、超音波プローブ２で受信された被検体Ｈ内からの第２超音波信号に応じて超音波プローブ２で生成された電気信号の受信信号に基づいて被検体Ｈ内の内部状態を超音波画像として医用画像に画像化する超音波診断装置本体１とを備えて構成される。超音波診断装置本体１には、超音波プローブ２を使用しない時に、超音波プローブ２を保持させておく超音波プローブフォルダ４が備えられている。
【００２３】
超音波診断装置本体１は、例えば、図２に示すように、操作入力部１１と、本発明の送信部１２と、受信部１３と、本発明の信号処理部１４と、画像処理部１５と、表示部１６と、制御部１７と、記憶部１９と、を備えて構成されている。
【００２４】
操作入力部１１は、例えば、診断開始を指示するコマンドや被検体Ｈの個人情報等のデータを入力するものであり、例えば、複数の入力スイッチを備えた操作パネルやキーボード等である。
【００２５】
本発明の送信部１２は、超音波プローブ２内の圧電部３２へ、ケーブル３を介して送信信号を供給し、超音波プローブ２に第１超音波信号を発生させる。送信部１２は、例えば、高電圧のパルスを生成する高圧パルス発生器等を備えて構成され、基本周波数成分の他、高調波周波数成分を有する第１超音波信号を、超音波プローブ２に被検体Ｈへ送信させる。詳しくは後述する。
【００２６】
なお、圧電部３２は、送信用の圧電部と受信用の圧電部の二つの圧電部で構成してもよい。
【００２７】
受信部１３は、制御部１７の制御に従って、超音波プローブ２からケーブル３を介して電気信号の受信信号を受信する回路であり、この受信信号を信号処理部１４へ出力する。受信部１３は、例えば、受信信号を予め設定された所定の増幅率で増幅する増幅器、および、この増幅器で増幅された受信信号をアナログ信号からデジタル信号へ変換するアナログ−デジタル変換器等を備えて構成される。
【００２８】
本発明の信号処理部１４は、制御部１７の制御に従って、受信部１３からの電気信号に、所定の信号処理を施す回路であり、その信号処理した反射受信信号を画像処理部１５へ出力する。反射信号には、送信部１２が生成した基本周波数成分、高調波周波数成分に基づく反射信号が含まれ、信号処理部１４は、各周波数成分毎に信号処理を施す。詳しくは後述する。
【００２９】
画像処理部１５は、制御部１７の制御に従って、信号処理部１４で信号処理された反射受信信号に基づいて、例えばハーモニックイメージング技術等を用いて被検体Ｈ内の内部状態の超音波画像を生成する回路である。例えば、反射受信信号に対して包絡線検波処理を施すことにより、第２超音波信号の振幅強度に対応したＢモード信号を生成する。
【００３０】
記憶部１９はＲＡＭやＲＯＭで構成され、制御部１７に用いられるプログラムが記録され、また、表示部１６で表示する各種画像のテンプレートが記録されている。
【００３１】
表示部１６は、制御部１７の制御に従って、画像合成部１８で合成された合成画像を内部情報として表示する装置である。表示部１６は、例えば、ＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤ、ＥＬディスプレイおよびプラズマディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置等である。
【００３２】
制御部１７は、例えば、マイクロプロセッサ、記憶素子およびその周辺回路等を備えて構成され、これら操作入力部１１、送信部１２、受信部１３、信号処理部１４、画像処理部１５、画像合成部１８、及び記憶部１９を当該機能に応じてそれぞれ制御することによって超音波診断装置Ｓの全体制御を行う回路である。
【００３３】
一方、超音波プローブ２は、振動部３０を備える。振動部３０は、図略の生体等の被検体Ｈに対して第１超音波信号を送信すると共に、被検体Ｈからの第２超音波信号を受信する。振動部３０は、例えば、図３に示すように、音響制動部材３１と、圧電部３２と、音響整合層３３と、音響レンズ３４とを備えて構成される。
【００３４】
音響制動部材３１は、超音波を吸収する材料から構成された平板状の部材であり、圧電部３２から音響制動部材３１方向へ放射される超音波を吸収するものである。
【００３５】
圧電部３２は、圧電材料を備えて成り、圧電現象を利用することによって電気信号と超音波信号との間で相互に信号を変換するものである。圧電部３２は、超音波診断装置本体１の送信部１２からケーブル３を介して入力された送信信号の電気信号を第１超音波信号へ変換して第１超音波信号を送信すると共に、受信した第２超音波信号を電気信号へ変換してこの電気信号である受信信号を、ケーブル３を介して超音波診断装置本体１の受信部１３へ出力する。超音波プローブ２が被検体Ｈに当接されることによって圧電部３２で生成された第１超音波信号が被検体Ｈ内へ送信され、被検体Ｈ内からの第２超音波信号が圧電部３２で受信される。
【００３６】
圧電部３２は、例えば、本実施形態では、圧電材料を備えて成り、圧電現象を利用することによって電気信号と超音波信号との間で相互に信号を変換することができるジルコン酸チタン酸鉛などの一般的な圧電材料を用いることも出来るが、これ以外に有機圧電材料、例えば、フッ化ビニリデンの重合体や、フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンの共重合体を用いることができる。フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンの共重合体の場合、共重合比によって厚み方向の電気機械結合定数（圧電効果）が変化するので、例えば、前者の共重合比が６０〜９９モル％が好ましい。また、これらの有機圧電材料は、高周波特性、広帯域特性を得る圧電材料として適している。
【００３７】
本実施形態では、圧電部３２は、超音波診断装置本体１の送信部１２からケーブル３を介して電気信号が入力され、この電気信号を第１超音波信号へ変換し、この変換した第１超音波信号を音響整合層３３および音響レンズ３４を介して被検体Ｈへ送信する。そして、圧電部３２は、第２超音波信号が音響レンズ３４および音響整合層３３を介して被検体Ｈから受信され、この受信された第２超音波信号を電気信号へ変換し、この変換した電気信号を受信信号としてケーブル３を介して超音波診断装置本体１の受信部１３へ出力する。
【００３８】
次いで、本発明の送信部１２と信号処理部１４等について詳細に説明する。
【００３９】
送信部１２は、粒子抽出用に用いる送信波として単一の周波数成分だけでなく、周波数差の大きい複数の周波数成分を有する駆動電気信号を生成する。図４は、駆動電気信号の電圧波形の一例である。横軸は時間、縦軸は駆動電圧を表す。
【００４０】
本実施形態に係る駆動電圧波形は矩形波バースト波であってデューティ比が０．３以下の波形である。デューティ比とは、矩形波の１サイクルの時間に対する、１サイクルを構成する矩形の短いほうの時間の比（Ｂ／Ａ）である。矩形波はフーリエ級数展開により高次の周波数成分を有することになり、矩形波におけるデューティ比を小さくすることで、高次周波数の振幅を大きくすることができる。すなわち、デューティ比が０．３以下の矩形波は、デューティ比が０．５などの矩形波に比べて高い振幅を有する高周波を有していることにある。なお、図４に示した矩形波は基本周期が５ＭＨｚである。
【００４１】
送信部１２はかかる矩形波を生成できる不図示の公知のパルスジェネレータ機能を有する高圧パルス発生器等を備える。
【００４２】
図５は、かかる送信部１２が生成した図４の駆動電気信号におけるスペクトルの計算結果を表す。横軸は周波数、縦軸は駆動電圧をｄＢ表示で相対的に表したものである。
【００４３】
同図には、５ＭＨｚ成分の他に、その２〜４倍に相当する周波数成分が含まれていることが示されている。なお、駆動電気信号はバースト波であるので、包絡線に基づく基本周波数以下の短い周波数成分を有し、さらにかかる短い周波数成分と高調波成分に基づき、高調波間にサテライト的な周波数成分が発生している。
【００４４】
また、超音波プローブ２は、超音波プローブ自体の周波数特性を有する。図６は、超音波プローブ２の送受信における帯域特性の一例を表す模式図である。すなわち、送信する第１超音波信号の音圧の振幅値の周波数特性を表す。約１０ＭＨｚに対する周波数応答を基準として表している。同図中において、振幅値が−２０ｄＢ低下する帯域幅をＤとし、当該帯域の中心値をＣとして−２０ｄＢ比帯域幅をＤ／Ｃと定義する。
【００４５】
図７は、かかる周波数特性を有する超音波プローブ２に図４で示した送信信号が入力された場合の第１超音波信号の音圧の周波数スペクトルを表す。
【００４６】
第１超音波信号の音圧の周波数スペクトルは、送信信号と超音波プローブ２の周波数特性の掛け算になる。
【００４７】
なお、送信部１２は、送信ビームフォーム処理を施し、被検体中に第１超音波信号を集束する機能を併せ持つ。
【００４８】
次に、本発明の信号処理部１４について詳細に説明する。
【００４９】
信号処理部１４においては、周波数毎に個別に超音波画像を生成する。本実施形態においては、特に、乳癌検診における微小石灰化された粒体の粒径の算出等を行う。かかる粒径の領域においては、散乱特性はレイリー散乱の特性の領域にある。
【００５０】
音源である超音波プローブからｘなる距離に粒体（半径ａなる反射体）があるときの超音波プローブ位置における音圧Ｐとし、粒体位置に剛平面があるときの超音波プローブ位置における反射波圧Ｐｒとすると、これらの比である反射能Ｒは次の式で表すことができる。
【００５１】
Ｒ＝Ｐ／Ｐｒ＝２ａＺ／ｘ                                  （１）
ここで、ＺはＳｔｅｎｚｅｌのＺ関数であり、図８で表される。図８においてｋはω／ｃであり、ωは超音波の周波数、ｃは超音波の速度である。詳しくは「超音波技術便覧」（日刊工業新聞社、新訂５刷版）を参考にされたい。
【００５２】
この式から、レイリー散乱の領域においては、粒体の粒径ａと超音波プローブ位置における音圧Ｐとは、凡そ、比例する関係にある。従って、例えば、複数の周波数の超音波信号を粒体に照射し、粒体から反射した第２超音波信号を周波数解析し、送信した周波数毎に反射能Ｒを測定する。その測定結果から周波数毎の反射能の比（すなわち強度比）を算出することで、強度比の情報を表示手段に表示することができる。さらに、周波数毎の反射能の比から、反射体の粒径ａを算出することができる。すなわち、信号処理部１４は、反射能の比から周波数毎の超音波の強度を取得して強度比を算出する強度比算出手段としての機能と、反射体の粒径ａを算出する粒径算出手段としての機能を有する。
【００５３】
例えば、ω１、ω２、ω３の三つの周波数を各々有する第１超音波信号を粒体に送信し、各々の第１超音波信号が粒体で反射した際の反射能Ｒω１、Ｒω２、Ｒω３を測定する。そして、反射能の比、すなわち強度比を表示部１６に表示する。さらに、反射能ＲとＺ関数とは式（１）のような関係を有すことを利用して、周波数毎の反射能Ｚω１、Ｚω２、Ｚω３が、図８において、どの関係にあるかを算出する。例えば、反射能Ｚω１、Ｚω２、Ｚω３の比から図８中のｂ１の関係にあることが判明すれば、ω１、ω２、ω３は同図のような位置関係にあることが分かり、この関係に相当する粒径ａが判明する。また、反射能Ｚω１、Ｚω２、Ｚω３の比から図８中のｂ２の関係にあることが判明すれば、ω１、ω２、ω３は同図のような位置関係にあることが分かり、この関係に相当する粒径ａが判明することとなる。
【００５４】
かかる信号処理は図９に示す回路によって実現される。図９は、信号処理部１４の詳細を示す電気ブロック図である。信号処理部１４には、帯域通過フィルタｆｎ、個別信号処理部ｓｎ（ｎは自然数）を有する。受信部１３からの受信信号は信号処理部１４の中にｎ個備えられた帯域通過フィルタｆ１からｆｎに入力される。帯域通過フィルタは、ｎ次の周波数の電気信号のみを通過する電気フィルタであり、例えば、オペアンプ、抵抗、及びコンデンサで構成した公知の多重帰還フォルタ等を採用することができる。帯域通過フィルタｆｎを通過した電気信号は、個別信号処理部ｓｎに入力され、電気信号からＡＤ変換処理、受信アポタイゼーション処理、整相加算処理、包絡線検波処理等を施し、周波数毎の反射能Ｒが測定される。
【００５５】
周波数毎の反射能Ｒは、データ加工部１４１に入力され、周波数毎の反射能Ｒの比が算出される。記憶部１４２においては、図８に示す反射能Ｒとｋ・ａの関係が記憶されている。具体的には、反射能Ｒω１、Ｒω２、Ｒω３の比と粒径ａの関係が記憶されている。データ加工部１４１は記憶部１４２を参照して、粒径ａを割り出す。
【００５６】
なお、このように複数の周波数の超音波を一つの超音波プローブ２で送信するので、超音波プローブ２は複数の周波数の超音波を送信できるように、比帯域幅は８０％以上であることが好ましい。比帯域幅は８０％以上あれば、一度の多くの高次高調波を送信することができる。
【００５７】
画像処理部１５においては、信号処理部１４で処理された周波数毎の電気信号と粒径ａの情報とから、粒径毎の超音波画像を生成する。
【００５８】
画像処理部１５は、制御部１７の制御に従い、粒径毎の超音波画像を全て重畳したり、選択された周波数の超音波画像のみを重畳した超音波画像にデータ加工され、表示部１６に入力される。表示部１６に表示される超音波画像は、操作入力部１１において使用者が選択できるようになっている。粒径毎の超音波画像における粒径自体について、自動あるいは任意に指定された範囲を指定することができるようになっている。また、超音波画像の中の一部又は全部の範囲を、自動あるいは任意に指定して画像化することができるようになっている。
【００５９】
図１０は、粒径毎の超音波画像の一例を示す模式図である。図１０（ａ）から（ｄ）にいくに従って粒径が小さくなる。図１０（ｅ）は、図１０（ａ）から（ｄ）の全ての画像を足し合わせた画像である。
【００６０】
また、図１０（ｆ）は微小な粒体状の微小石灰化が連綿と存在する超音波画像を示す。本実施形態に係る超音波診断装置Ｓを用いれば、このように連綿と存在する微小石灰化の微小な粒体の超音波画像を生成することができる。
【００６１】
ところで、粒径の小さい粒体を算出するには、送信する第１超音波信号は、平面波に近い波であることが好ましい。図１１は、超音波プローブ２から送信される第１超音波信号と粒体との関係を示す模式図である。
【００６２】
超音波診断においては、被検体の中の微小な部分を算出して断面画像を得るために、第１超音波信号をラテラル方向に収束させ、音線と呼ばれる走査線を形成し、これを順次移動することにより１枚の断面画像を得ている。このラテラル方向の収束は一般に、収束する地点までに超音波プローブ２内に設けられた複数の圧電素子が送信した第１超音波信号が同時に到達するように、時間的に位相を異ならせるビームフォーミングにより行われる。このように第１超音波信号を収束させると、図１１（ａ）の示すように、微小な粒体９１に第１超音波信号が照射されないあるいは照射強度が弱くなる場合が生じる。そこで、図１１（ｂ）に示すように、第１超音波信号が被検体内を洩れなく照射できるように平面波、又は平面波に近い第１超音波信号を送信することが好ましい。
【００６３】
具体的には、複数の圧電素子をそれらの合成波面が平面となるように駆動時間を調整して第１超音波信号を送信させることで、平面波を送信させることができる。
【００６４】
このように、平面波に近い第１超音波信号を送信することで、周波数の違いによるラテラル方向ＲＤの第１超音波信号のビーム強度差の影響を排除することが可能となる。
【００６５】
なお、本実施形態においては、超音波プローブ２が送信する第１超音波信号に基本周波数の他に高次高調波周波数を含ませて複数の周波数を備えさせ、各々の周波数に対応した第２超音波信号から超音波画像を生成したが、他の構成を用いても良い。例えば、基本周波数と高次高調波周波数を少なくとも２つの超音波プローブ２を用いて送信し、第２超音波信号から各々の超音波プローブ２が超音波画像を生成してもよい。また、例えば、一つの超音波プローブ２が時系列に順番に基本周波数と高次高調波周波数とを個別に送信し、各々の第２超音波信号から超音波画像を生成してもよい。
【００６６】
また、本実施形態においては、超音波プローブ２は超音波診断装置本体１と有線接続されていても、無線接続されていてもよい。
【実施例】
【００６７】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００６８】
粒体として炭酸カルシウム分散体と参照のため完全反射体の平板とを用いた。炭酸カルシウム分散体を水に溶かし、超音波プローブ２の送信面を該水に接触させ、第１超音波信号を送信し、反射波を得た。また、平板を水に浸漬し同様に反射波を得た。超音波プローブ２には、基本周波数ω１、２次高調波ω２、３次高調波ω３が含まれ、反射波における各々の強度を算出し、反射能の比を表１のように得た。表１に示すように、炭酸カルシウム分散体の粒径を４段階にして、各々の粒径毎に反射波を算出した。反射能は、周波数ω１からω３までの反射能の中で最も大きい反射能で規格化した。平板においては、周波数による反射能に差はなく、基準値とした。【００６９】
この結果から、粒径が小さくなるにつれて反射能の周波数依存性が大きくなり、図８に示すような反射能の特性が得られることが分かった。例えば、粒径１３５〜１６５μｍの場合、第２高調波ω２の反射能が基本周波数ω１、第３高調波ω３より大きくなっており、図８のｂ１の状態になっていることがわかる。また、粒径１５〜２５μｍ粒の場合には、それより大きい粒径の場合に比べて、高調波の次数が小さいほど反射能が小さくなっていることがわかる。【００７０】
【表１】
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【００７１】
以上のように、本実施形態によれば、被検体Ｈ内に超音波を送信し、被検体Ｈ内の粒体で反射した超音波を受信して受信信号を得る超音波プローブ２を備え、前記受信信号に基づいて被検体Ｈ内の内部情報を表示する超音波診断装置Ｓであって、周波数が異なる超音波毎の受信信号を取得する手段と、得られた超音波毎の受信信号から周波数毎の超音波の強度を取得して強度比を算出する強度比算出手段と、前記強度比の情報を表示する表示手段と、を有することで、連綿と存在する微小石灰化でも抽出可能な超音波診断装置を提供できる。【００７２】
また、本実施形態によれば、上記表示手段に代えて、強度比算出手段が算出した強度比の情報に基づいて、粒体の粒径を算出できる超音波診断装置を提供できる。【００７３】
また、本実施形態によれば、粒径算出手段が算出した粒径を表示できる超音波診断装置を提供できる。【００７４】
また、本実施形態によれば、粒体の粒径の算出結果に基づき、自動あるいは任意に指定された範囲の粒径を有する粒体を抽出して画像化する手段を有することができるので抽出したい粒径を有する粒体を選んで超音波画像化できる超音波診断装置を提供できる。【００７５】
また、本実施形態によれば、超音波プローブ２は、−２０ｄＢ比帯域幅が８０％以上であるので、分解能に有利な高い周波数を含み、かつ周波数差の大きい低い周波数成分も含んだ音波を送信することができ、微小石灰化でも、よりよく抽出可能とし、同時に粒体の粒径も、よりよく把握することが可能な超音波診断装置が提供できる。【００７６】
また、本実施形態によれば、前記超音波プローブ２は超音波を送信する圧電素子と、該圧電素子を駆動する送信部と、を備え、
前記送信部は、デューティ比０．３以下の矩形波バースト波により前記圧電素子を駆動するので、高次高調波を多く含んだ超音波を生成できるので、微小石灰化でも、よりよく抽出可能とし、同時に粒体の粒径も、よりよく把握することが可能な超音波診断装置が提供できる。【００７７】
また、本実施形態によれば、超音波プローブ２は、平面波の超音波を送信することで、周波数の違いによるラテラル方向ＲＤの超音波信号のビーム強度差の影響を排除することが可能となり、微小石灰化でも、よりよく抽出可能とし、同時に粒体の粒径も、よりよく把握することが可能な超音波診断装置が提供できる。
【符号の説明】
【００７８】
１  超音波診断装置本体
２  超音波プローブ
３  ケーブル
４  超音波プローブフォルダ
１１  操作入力部
１２  送信部
１３  受信部
１４  信号処理部
１５  画像処理部
１６  表示部
１７  制御部
１９  記憶部
９１  粒体
１４１  データ加工部
１４２  記憶部
ｆｎ  帯域通過フィルタ
Ｈ  被検体
Ｓ  超音波診断装置
ｓｎ  個別信号処理部
【図３】
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【図８】
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【図１１】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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